一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113107554A(43)申请公布日2021.07.13(21)申请号202110551465.6(22)申请日2021.05.20(71)申请人辽宁工程技术大学地址123000辽宁省阜新市细河区中华路47号(72)发明人王凯兴吴佳成吴少弘王天赐董静(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.E21D15/44(2006.01)E21D15/51(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置(57)摘要一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置，在支撑筒内设有两个吸能构件安置孔，上端吸能构件安置孔内设有上挡板和下挡板，二者之间设置负刚度蜂窝吸能构件，下端吸能构件安置孔内设有上压板和下压板，上压板与上挡板之间、上下压板之间均通过支撑柱固定连接；在上下压板之间设有四块均布的伸缩限位板，相邻伸缩限位板之间由高强度弹簧连接，在伸缩限位板外周侧表面设有半圆形凹槽，下端吸能构件安置孔内孔壁设有半圆形凸台，半圆形凸台与半圆形凹槽卡装配合，在下压板下方设置负刚度蜂窝吸能构件。当巷道突发冲击时，通过本发明可有效吸收巷道顶板冲击能量，通过支架整体或局部收缩实现围岩让位，缓解支架受到的冲击，提升液压支柱抗冲击能力。CN113107554ACN113107554A权利要求书1/1页1.一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置，其特征在于：包括支撑筒、上挡板、下挡板、上压板、下压板、第一支撑柱、第二支撑柱、第三支撑柱、第四支撑柱、伸缩限位板、高强度弹簧、第一负刚度蜂窝吸能构件及第二负刚度蜂窝吸能构件；所述支撑筒采用圆柱筒型结构，支撑筒的内孔采用两级阶梯孔结构，支撑筒的上端内孔为圆柱形孔，作为第一吸能构件安置孔；所述支撑筒的下端内孔为倒锥形孔，作为第二吸能构件安置孔；所述上挡板位于第一吸能构件安置孔的孔口处，所述第一支撑柱竖直固连在上挡板下表面中心处；所述下挡板位于第一吸能构件安置孔的孔底处，下挡板通过高强螺栓与第一吸能构件安置孔的孔底固定连接在一起，在下挡板的中心开设有支撑柱穿装让位孔；所述第二支撑柱上端与第一支撑柱下端螺接固连在一起，第二支撑柱下端穿过下挡板中心处的支撑柱穿装让位孔延伸至第二吸能构件安置孔内；所述上压板位于第二吸能构件安置孔内，所述第二支撑柱下端与上压板上表面中心处固连在一起；所述第三支撑柱竖直固连在上压板下表面中心处；所述下压板位于上压板下方，所述第四支撑柱竖直固连在下压板上表面中心处，第四支撑柱与第三支撑柱螺接固连在一起；所述伸缩限位板设置有四块，四块伸缩限位板在上压板与下压板之间的间隙内沿周向均布设置，所有相邻的伸缩限位板之间均通过高强度弹簧连接；在所述第二吸能构件安置孔的内孔壁上沿周向均布设置有半圆形凸台，在所述伸缩限位板的外周侧表面开设有半圆形凹槽，半圆形凹槽与半圆形凸台卡装配合；所述第一负刚度蜂窝吸能构件位于上挡板与下挡板之间的第一吸能构件安置孔内部；所述第二负刚度蜂窝吸能构件位于下压板下方的第二吸能构件安置孔内部。2.根据权利要求1所述的一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置，其特征在于：所述第二吸能构件安置孔内孔壁上的半圆形凸台沿轴向方向至少设置两组。3.根据权利要求1所述的一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置，其特征在于：所述高强度弹簧通过伸缩限位板内周侧表面开设的盲孔与伸缩限位板连接在一起。4.根据权利要求1所述的一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置，其特征在于：所述上挡板与第一支撑柱采用一体式结构。5.根据权利要求1所述的一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置，其特征在于：所述第二支撑柱、上压板及第三支撑柱采用一体式结构。6.根据权利要求1所述的一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置，其特征在于：所述第四支撑柱与下压板采用一体式结构。7.根据权利要求1所述的一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置，其特征在于：所述第一负刚度蜂窝吸能构件及第二负刚度蜂窝吸能构件均是由若干单胞负刚度蜂窝结构件以设定的比例阵列组合而成。2CN113107554A说明书1/4页一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置技术领域[0001]本发明属于煤矿安全支护技术领域，特别是涉及一种具有负刚度吸能特性的缓冲让位支护装置。背景技术[0002]冲击地压是煤矿生产中的重大动力灾害之一，而支护是最直接面临冲击危险和阻止围岩失稳破坏的一道屏障。液压支柱是利用液体压力产生工作阻力并实现升柱和卸载的可缩性支柱，当外载荷超过液压支柱设定的阈值时，安全阀则立即开启进行排液泄压，当载荷降至阈值以内时安全阀自动关闭。因此，通常都会采用加强支护的措施来抵御冲击的发生。